Astronomowie zidentyfikowali nową klasę planet pozasłonecznych, na których może istnieć życie

[KopalniaWiedzy.pl 375]

Naukowcy poszukujący życia poza Układem Słonecznym zwracają uwagę na planety o podobnej masie, rozmiarach, temperaturze i składzie atmosfery, co Ziemia. Astronomowie z University of Cambridge twierdzą jednak, że istnieje znacznie więcej możliwości, niż tylko znalezienie „drugiej Ziemi”. Na łamach Astrophysical Journal opublikowali artykuł, w którym informują o zidentyfikowaniu nowej klasy planet, na których może istnieć życie. A jako że planety tą są bardziej rozpowszechnione i łatwiejsze do obserwowania niż kopie Ziemi, nie można wykluczyć, że ślady życia poza Układem Słonecznym znajdziemy w ciągu kilku lat.

Ta nowa klasa została przez nich nazwana „planetami hyceańskimi”, od złożenia wyrazów „hydrogen” (wodór) i „ocean”. To światy pokryte oceanem o atmosferze bogatej w wodór. Planety hyceańskie otwierają zupełnie nowe możliwości w dziedzinie poszukiwania życia, mówi główny autor badań, doktor Nikku Madhusudhan z Insytutu Astroomii.

Wiele z kandydatów na „planety hyceańskie” to obiekty większe i cieplejsze od Ziemi. Ale z ich charakterystyk wynika, że są pokryte olbrzymimi oceanami zdolnymi do podtrzymania życia w takiej formie, jaką znajdujemy z najbardziej ekstremalnych ziemskich środowiskach wodnych. Co więcej, dla planet takich istnieje znacznie większa ekosfera.

Ekosfera, przypomnijmy, to taki zakres odległości planety od jej gwiazdy macierzystej, w którym woda na planecie może istnieć w stanie ciekłym. Jak się okazuje, w przypadku „planet hyceańskich” ekosfera jest szersza niż dla planet wielkości Ziemi.
W ciągu ostatnich niemal 30 lat odkryliśmy tysiące planet poza Układem Słonecznym. Większość z nich to planety większe od Ziemi, a mniejsze od Neptuna, zwane super-Ziemiami. To zwykle skaliste lub lodowe olbrzymy z atmosferami bogatymi w wodór. Wcześniejsze badania takich planet pokazywały, że jest na nich zbyt gorąco, by mogło tam istnieć życie.

Niedawno zespół Madhusudhana prowadził badania super-Ziemi K2-18. Naukowcy odkryli, że w pewnych okolicznościach na planetach takich mogłoby istnieć życie. Postanowili więc przeprowadzić szerzej zakrojone badania, by określić, jakie warunki powinna spełniać planeta i jej gwiazda, by tego typu okoliczności zaszły, które ze znanych egzoplanet je spełniają oraz czy możliwe byłoby zaobserwowanie z Ziemi ich biosygnatur, czyli śladów tego życia.

Uczeni stwierdzili, że „planety hyceańskie” mogą być do 2,6 razy większe od Ziemi, temperatura ich atmosfery może dochodzić do 200 stopni Celsjusza, ale warunki panujące w oceanach mogą być podobne do warunków, w jakich w ziemskich oceanach istnieją mikroorganizmy. Do klasy tej należą też „ciemne planety hyceańskie”, których obrót jest zsynchronizowany z ich obiegiem wokół gwiazdy, zatem w stronę gwiazdy zwrócona jest zawsze jedna strona planety. Tego typu ciała niebieskie mogłyby utrzymać życie tylko na stronie nocnej.

Planety większe od Ziemi, ale nie bardziej niż 2,6-krotnie, dominują wśród odkrytych planet. Można przypuszczać, że „planety hyceańskie” występują wśród nich dość powszechnie. Dotychczas jednak nie cieszyły się zbyt dużym zainteresowaniem, gdyż skupiano się przede wszystkim na badaniu planet najbardziej podobnych do Ziemi.

Jednak sam rozmiar to nie wszystko. Aby potwierdzić, że mamy do czynienia z „planetą hyceańską” musimy też poznać jej masę, temperaturę oraz skład atmosfery.

« powrót do artykułu

[Ergo Sum 34]

Słowo nie powinno raczej brzmieć "planety hycealne" zamiast "hyceańskie"?

[Mariusz Błoński 208]

Autorzy badań stworzyli słowo Hycean. Bardziej mi tutaj pasowało "hyceański"

[piotr123 3]

Wielkie wodne planety z głębokimi na 20 km oceanami i lodem VII pokrywającym ich dno nie będą sprzyjać powstaniu życia bo nie będzie tam typowych skalistych  kominów hydrotermalnych tylko dziury w lodzie. 

[cyjanobakteria 119]

Co jest nie tak z tymi kominami hydrotermalnymi na wodnych światach? Lód nigdy nie pokryje dna o ile będzie zadowalająca głębokość oceanu, a planeta będzie miała wystarczającą ilość ciepła pochodzącego z rozpadów promieniotwórczych czy tektoniki i sił pływowych oraz wywołanego nimi tarcia. NASA ma pośrednie dowody na kominy hydrotermalne na księżycach Europie i Enceladusie.

[piotr123 3]

Podejrzewa się że życie powstało w kominach hydrotermalnych. 

Na Ziemi mamy kominy z wydobywająca się wodą o temperaturze 60-400 st C otoczone oceanem o temp 4 st c.

Tak myślę że głębszy ocean z egzotycznym lodem odpornym na temperaturę nawet 600K to inne warunki. Pewnie woda w takich kominach jest jeszcze gorętsza. Cegiełki życia - nukleotydy takich warunków nie przetrwają. Guanina rozpada się w 360stC.

Edytowane 14 września 2021 przez piotr123

[cyjanobakteria 119]

Zapomniałem, że jest 15 różnych form lodu Wydaje mi się, że nie ma problemu. Patrząc na diagram stanów skupienia wody to powinna być w stanie ciekłym przy dnie nawet na tak dużych planetach z głębokimi oceanami pokrywającymi całą powierzchnię. Na Ziemi na 20 km jest 0.2 GPa, więc jest bardzo duży zapas dla większych planet ze znacznie większa grawitacją i to przy założeniu, że temperatura jest 0 C. Przy większej jak 50-80 C, margines jest jeszcze większy. Inna sprawa czy to ma jakiekolwiek znaczenie? Kominy geotermalne mają dostarczać ciepła oraz wprowadzać minerały i związki nieorganiczne do systemu.

 

W wolnym czasie pogrzebałem i wyszukałem, że Pompeii worm (Alvinella pompejana) to jeden z najbardziej odpornych termicznie organizmów wielokomórkowych na Ziemi. Potrafi znieść skoki temperatury powyżej 80 C. Z kolei niektóre organizmy jednokomórkowe aż do 120 C.

Na filmie widziałem, jak wychyla się z kryjówki, odfiltrowuje z gorącego strumienia minerały oraz związki siarki i po chwili się chowa z powrotem, żeby się schłodzić i pobrać O2 i CO2, potrzebne bakteriom do chemosyntezy. Ciekawa sprawa

Inna rzecz, że temperatura w okolicy tych kominów gwałtownie spada, bo gorąca woda miesza się zimnym oceanem. Im bliżej tym cieplej, ale też większe stężenie związków mineralnych. Podejrzewam, że ewolucja i selekcja naturalna preferowała organizmy, które mogły żyć jak najbliżej.

[bolek 0]

Jeszcze ta egzosfera, chyba chodzi o ekosfere?

[Mariusz Błoński 208]

Godzinę temu, bolek napisał:

Jeszcze ta egzosfera, chyba chodzi o ekosfere?

Oczywiście, że tak. Dzięki. Poprawione.